超高溫陶瓷復合材料的研究進展

【機構】 哈爾濱工業大學航天學院；

【摘要】 超高溫陶瓷復合材料主要由ZrB2,ZrC,HfB2,HfN,HfC,TaC等過渡族難熔硼化物、碳化物和氮化物組成,這些材料的熔點高于3000℃,是一類非常重要的高溫結構材料,近年來在基礎研究和技術應用方面均受到了極大的關注.在超高溫陶瓷復合材料家族中,ZrB2-SiC和Hf B2-SiC基超高溫陶瓷復合材料因具有優異的綜合性能,包括優異的抗氧化/燒蝕性能、良好的高溫強度保持率和適中的抗熱沖擊性能,可以在2000℃以上的氧化環境中長時間使用.這些獨特的性能使得它們成為高超音速飛行、再入大氣層和火箭推進等極端環境下使用的最有前景的候選材料.本文對超高溫陶瓷復合材料的制備、力學性能、抗熱沖擊性能、抗氧化/燒蝕性能和熱響應進行了全面的綜述.對超高溫陶瓷復合材料組分、微結構和性能之間的關系進行了詳細的討論,同時添加劑對材料性能的影響也進行了討論,這為超高溫陶瓷復合材料在特定使用環境的綜合性能的優化提供了有效的設計原則和方法.此外,本文還指出了超高溫陶瓷復合材料目前存在的挑戰,并對未來的發展趨勢作了展望. 更多還原

【關鍵詞】 超高溫陶瓷材料ZrB2； HfB2； 力學性能； 抗熱沖擊； 氧化； 燒蝕；